전기 없이 빛을 조절한다 – 전북대, 외부환경 자동 반응 ‘스마트 윈도우’ 개발

자외선·온도에 따라 스스로 투명도 조절… 에너지 제로 건축 위한 차세대 창호 기술 탄생

전북대학교 고분자나노공학과 정광운 교수 연구팀이 외부 환경 변화에 능동적으로 반응하며 전력 없이 작동하는 차세대 스마트 윈도우 소재를 개발했다. 이 기술은 자연광과 온도에 따라 투명도를 스스로 조절해 냉·난방 에너지 손실을 줄이며, 지속적인 전력 공급 없이도 작동하는 점에서 기존 기술의 한계를 넘어서는 혁신으로 평가된다.

이번 연구는 정광운 교수(전북대)를 중심으로, 윤원진 선임연구원(한국자동차연구원), 최유진 선임연구원(한국화학연구원)과의 공동 연구를 통해 이뤄졌다. 연구팀은 자외선(UV) 반응성 물질을 열방성 액정(thermotropic liquid crystal)에 소량 혼합하여, 빛과 온도 변화에 따라 스스로 채광 및 투명도를 조절하는 소재를 구현하는 데 성공했다.

이 기술은 특히 고온 또는 강한 자외선 시 자동 차광, 저온 또는 자외선 없음 시 투명 유지, 별도의 전력 없이 자가 작동, 탁월한 에너지 절감 효과과 같은 기능을 갖춘다. 기존 액정 기반 스마트 윈도우가 지속적인 전력 공급과 높은 인가전압을 요구했던 것과 달리, 이번 기술은 구조적으로 무전력 작동이 가능하다는 점에서 건축물과 차량 창호에 응용될 수 있는 현실적 해법으로 주목된다.

세계적 학술지 표지논문 선정… “상용화 가능성 열었다”

이번 성과는 세계적인 재료과학 분야 국제학술지 Advanced Functional Materials (IF=19, JCR 상위 4.2%) 2025년 7월호에 표지논문으로 선정되며 그 우수성을 국제적으로 인정받았다. 연구팀은 “이번 연구는 기존 스마트 윈도우가 가진 상용화 한계를 극복한 것”이라며 “친환경 건축, 제로에너지빌딩, 미래형 전기차·자율주행 모빌리티 등에 실질 적용 가능한 차세대 창호 기술의 기반이 될 것”이라고 밝혔다.

글로벌 스마트 윈도우 시장은 친환경 정책과 고효율 건축물 수요 증가로 빠르게 성장 중이며, 특히 냉·난방 에너지 절감과 태양광 조절이 가능한 능동형 창호 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 정광운 교수팀의 이번 개발은 비배터리 기반, 무전력 스마트 기능이라는 독보적 기술을 바탕으로 이 시장의 게임체인저가 될 가능성을 보여준다.

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